Založ si blog

Kompresory- využitie odpadového tepla pri výrobe stlačeného vzduchu

Spätné získavanie odvádzaného tepla pri skrutkových kompresoroch.

Pri výrobe stlačeného vzduchu narastá v procese stláčania jeho teplota. Výsledná teplota závisí od konštrukcie kompresora, teploty vzduchu na vstupe a výsledného tlaku. Za účelom ekonomickej prevádzky kompresora a získania kvalitného tlakového vzduchu je nutné chladiť kompresor počas stláčania vzduchu buď vzduchom nasatým z kompresorovne alebo zvonka, čo je výhodnejšie, alebo chladiacou vodou.

Chladiaci ohriaty vzduch sa ventilátorom dopravuje opäť von, čím sa všetka, vzduchu odovzdaná energia, odvádza nevyužitá.

Stúpajúce náklady na energiu nútia výrobcov a aj prevádzkovateľov kompresorov vyvíjať a používať výkonné zariadenia na spätné získanie tepla, ktoré sa dá využiť na vyhrievanie priestorov a prípravu kurenárskej alebo úžitkovej vody. Aby sme vedeli odhadnúť možnosti spätného získavania tepla pri kompresoroch, musíme poznať základy termodynamiky, t.j. ako sa premieňa v kompresore prijatá elektrická energia na teplo. Energia, ktorú dopravuje ohriaty chladiaci vzduch alebo voda, obsahuje asi 95 % elektrickej energie, ktorú sme priviedli do kompresora.

Len asi 4 % energie zostávajú ako zvyškové teplo v stlačenom vzduchu a sú odvádzané do tlakovej siete. Zvyšné 1 % sú straty energie sálaním do okolitého prostredia. Aj motor premieňa elektrickú energiu na teplo, takže treba brať do úvahy aj príkon motora. Pomer príkonu a výkonu je jeho účinnosť, ktorá sa pohybuje v hraniciach 80-92 %. Takže napríklad pri 45 kW motore tvorí dodatočná strata energie ďaľších cca. 5 kW.

Vykurovanie priestoru (miestností, hál).

Aby sme mohli využiť teplo, ktoré obsahuje chladiaci vzduch, vyžaduje si to stavebné úpravy, ktoré sa môžu líšiť v závislosti od miestnych podmienok. V prvom rade treba prúd chladiaceho vzduchu viesť priamo do kompresora, opäť ho zachytiť a odviesť. K tomu je prispôsobený protihlukový kryt skrutkového kompresora, ku ktorému je možné napojiť vzduchotechnické kanály na vstup a výstup vzduchu, aby sa dal teplý vzduch privádzať v zime do vykurovanej miestnosti a v lete odvádzať do okolia – mimo budovu. Pri tomto vykurovaní by sa však chladiaci vzduch nemal používať na vykurovanie tých miestností, ktoré sú príliš vzdialené od kompresorovne. Dlhým transportom sa totiž väčšina tepla vzduchu o teplote 50 – 60 OC stratí alebo treba používať tepelne izolované potrubia alebo kanály.

Ohrev úžitkovej a kurenárskej vody.

Ak chceme efektívnejšie využiť odpadové teplo ako v predchádzajúcom prípade, alebo ho dopravovať na väčšie vzdialenosti, sú pre skrutkové kompresory so vstrekom oleja najvhodnejšie doskové výmenníky tepla na ohrev kurenárskej vody alebo bezpečnostné výmenníky tepla na ohrev úžitkovej vody – zväzok rúr s dvojitými stenami.

Uvedené výmenníky pracujú nezávisle od typu chladiaceho systému, nakoľko vodnému alebo vzdušnému chladeniu oleja sa predradí rekuperačný predchladič a tým sa vlastne dostaneme do chladiaceho okruhu skrutkového kompresora. Zariadenia sú okrem toho pripravené aj na priame vykurovanie miestností. Po inštalácii zodpovedajúceho potrubného systému a regulačných prvkov (napr. termostaty, ventily, atď.), je umožnené prepínanie na ohrev vody alebo teplovzdušné vykurovanie.

U vodou chladených bezolejových kompresorov je horeuvedená rekuperácia taktiež možná, treba ju ale riešiť na základe miestnych potrieb a špecifík.

Koľko energie možno ušetriť?

Pri zisťovaní nákladov, ktoré je možné ušetriť, musíme brať do úvahy, že využívanie odpadového tepla je závislé od doby prevádzky kompresora pri plnom výkone, nakoľko len v takomto prípade sa produkuje využiteľné odpadové teplo.

Množstvo tepla, ktoré je obsiahnuté v chladiacom médiu, je možné vypočítať podľa základných zákonov termodynamiky alebo podľa tabuliek – viď tabuľky (obr.6 a 7).

Pohon

[kW]

Využiteľný výkon

[kW]

Množstvo tepla

[kJ/h]

Množstvo teplého vzduchu

[m3/h]

Ekvivalent vyk. olej

[l/h]

5,5

7,5

11

15

6,47

8,72

12,29

16,29

23292

31392

44259

58629

1350

1350

1700

2000

0,65

0,87

1,23

1,63

18,5

22

30

37

19,86

23,35

31,84

39,27

71492

84067

114637

141385

3100

3450

4500

5500

1,99

2,34

3,18

3,93

45

55

65

47,77

57,73

68,23

171955

207845

245635

6500

8000

8600

4,78

5,77

6,82

75 + 4

90 + 4

110 + 4

86,69

102,78

125,91

312093

370006

453291

9200

11500

15000

8,67

10,28

12,59

132 + 5,5

160 + 11

151,44

180,04

544184

648144

20000

34000

15,14

18,0

200 + 15

250 + 18,5

226,09

280,75

813924

1010700

38500

45000

22,6

28,1

Tab. č.6

Pohon

[kW]

Odvádzaný výkon

[kW/h]

Množstvo tepla

[MJ/h]

Množstvo vody pri

Ušetrenie nákladov pri 1000 Bh

[DM]

Δt 25 K

313→338 K

[m3/h]

Δt 35 K

293→328 K

[m3/h]

Δt 50 K

293→343 K

[m3/h]

11,0

8,9

32,0

0,305

0,217

0,152

449,-

15,0

12,3

44,2

0,420

0,300

0,210

620,-

18,5

14,8

53,2

0,509

0,363

0,255

746,-

22,0

17,7

63,7

0,609

0,435

0,305

894,-

30,0

24,4

87,8

0,835

0,596

0,417

1232,-

37,0

30,3

109,0

1,040

0,743

0,520

1530,-

45,0

37,7

135,7

1,295

0,925

0,647

1905,-

55,0

45,5

163,8

1,565

1,118

0,782

2300,-

65,0

54,9

197,6

1,885

1,346

0,942

2770,-

75,0

63,1

227,1

2,170

1,550

1,085

3187,-

90,0

74,0

266,4

2,545

1,818

1,272

3740,-

110,0

90,0

324,0

3,095

2,210

1,547

4547,-

132,0

110,5

397,0

3,800

2,714

1,900

5570,-

160,0

133,5

480,6

4,590

3,278

2,295

6745,-

200,0

168,3

605,8

5,790

4,136

2,895

8500,-

250,0

208,9

752,0

7,180

5,128

3,590

10550,-

Tab. č. 7

Hodnoty uvedené v tabuľke sú množstvá využiteľného výkonu, ktoré vznikajú pri prevádzkovaní nami dodávaných skrutkových kompresorov (BOGE, HAFI) za plného zaťaženia.

Záverom môžeme konštatovať, že rozhodnutie, či využívať odpadové teplo vzniknuté pri výrobe stlačeného vzduchu, príp. akým efektívnym spôsobom, je podmienené miestnymi podmienkami, t.j. veľkosťou inštalovaných kompresorov, času amortizácie zariadení a času využitia kompresorov v plnej záťaži.

zdroj. Ulrich Bierbaum (Boge Kompressoren GmbH): Druckluft – Kompendium

Theresa Mayová, brexit

Mayová chce tvrdý brexit, úplné oddelenie Británie od EÚ

17.01.2017 13:42

Británia nechce ani čiastočné členstvo v EÚ. Zdôraznila to v utorok britská premiérka Theresa Mayová v prejave venovanom ďalšiemu postupu v otázke brexitu.

vlak, cestovný lístok, cestovanie, železnica, železničná doprava, ZSSR

Internetová kúpa lístka je skúškou trpezlivosti

17.01.2017 13:30

Štátny vlakový dopravca Železničná spoločnosť Slovensko (ZSSK) po kritike cestujúcich zjednodušuje svoj komplikovaný internetový predaj.

Svetové ekonomické fórum v Davose

Osem miliardárov si môže kúpiť polovicu ľudstva

17.01.2017 13:00

Svet sa stále len prizerá na to, ako bohatí bohatnú a chudobní chudobnejú. V utorok sa vo švajčiarskom Davose začína 47. ročník Svetového ekonomického fóra.

autobus, MHD, stanica, zastávka

Štrajková pohotovosť v autobusovej doprave naďalej trvá

17.01.2017 12:53

Štrajková pohotovosť vo verejnej autobusovej doprave stále trvá. Sociálni partneri zatiaľ nedospeli k dohode.

kompresory

blog o stlačenom vzduchu a kompresoroch.

Štatistiky blogu

Počet článkov: 1
Celková čítanosť: 1050x
Priemerná čítanosť článkov: 1050x

Autor blogu

Kategórie

Archív